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摘要:建筑工程大体积混凝土现今被广泛应用于工程建设的过程中,其所具有的良好的抗震功能,能够保证建筑工程的稳定性和安全性,对于现代化社会经济发展对建筑工程高标准要求的满足起着重要的作用。那么,在实际将大体积混凝土运用于建筑工程中,为了整体上保证其建设质量,对于其容易出现的裂缝进行控制,提出科学的控制措施有着必然的作用。
关键词:建筑工程;大体积;混凝土;裂缝控制
前言
大体积的混凝土在应用过程中,经常会出现裂缝,导致混凝土施工出现质量问题,影响工程的使用性能。对此,在建筑施工过程中,尤其是大体积的混凝土施工中,要想保证工程质量,就必须加强对混凝土裂缝的防护力度,找到混凝土裂缝产生的原因,制定相应的裂缝预防方案,为大体积混凝土的施工质量提供可靠的依据。
1大体积混凝土施工裂缝问题的概述
最小断面尺寸大于1米以上的混凝土结构是大体积混凝土,尺寸已经达到需要使用对应的技术方式将温度差值合理控制,将温度应力合理解决同时控制混凝土结构的裂缝。大体积混凝土结构都是经过不同材料经过搅拌、振捣、养护构成,具备结构厚实、混凝土量大、工程条件繁杂、技术水平高、水泥水化热比较高等特征。从某种程度上来说,大体积混凝土结构带有一定裂缝,关键如何防止可见裂缝的出现以及结构出现裂缝情况,所以,浇筑大体积混凝土的流程中要按照具体情况进行。出现裂缝一般都是由于很多方面的因素导致,具体包含了不当的设计以及不合理的设计工作,浇筑的材料、塑形收缩以及施工当中出现问题导致出现裂缝。
2大体积混凝土施工裂缝形成原因分析
2.1温度裂缝
在混凝土施工中温度应力是引起大体积混凝土开裂的最主要原因之一。温度的变化,使混凝土结构发生膨胀或收缩。膨胀或收缩受其约束的同时,温度应力就会在混凝土结构内部产生。在这样的情况下,温度应力会随温差的增大而增大。大体积混凝土浇筑后,混凝土内部水泥发生水化反应,大量的产生热能,使混凝土内部温度较快的升高,且热量不易挥发。而混凝土外部的温度和周边环境温度相同容易造成混凝土结构内外温差较大。温差超过25℃时候,混凝土就受外边界混凝土的约束,而当温度超过其抗拉强度时,自然就会使得混凝土外部产生裂缝。
2.2收缩裂缝
2.2.1裂缝自身收缩。若混凝土养护没有做好的话,水泥在水化作用下水分会消耗很多,水泥凝胶孔液面降低,干燥效应就会在混凝土中产生,造成混凝土结构体积减小、相对湿度降低,引发自身收缩。在水化过程中水分不断减少,混凝土内部水分不足或养护不当时,则会引发结构细孔内产生负压,导致自身收缩裂缝。
2.2.2裂缝干缩。大体积混凝土在凝结硬化过程中,水分不断蒸发。表面水分挥发较快,该处体积收缩就大。内部水分较慢散发,体积收缩就小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由此造成混凝土结构内、外收缩变形不同步,当表面的收缩变形受到内部约束时,混凝土结构就会出现拉应力,从而导致干缩裂缝的产生。
2.2.3钢筋锈蚀
混凝土保护层厚度不足亦或是达不到规定质量要求,就会受到二氧化碳的侵蚀和炭化,钢筋锈蚀的机会变大,导致钢筋表面的氧化膜受到严重的破坏。如此,混凝土中的水分和氧气就会与钢筋中铁离子发生锈蚀现象,产生锈蚀物氢氧化铁。该物质的体积会增加到2~4倍,从而使膨胀应力产生在混凝土的周围,就会出现混凝土开裂、剥离的不良现象。因此,受到锈蚀的影响会减弱钢筋的有效断面面积,导致混凝土结构承载能力的降低,同时引发形式的裂缝,加大钢筋的锈蚀程度。
2.2.4冻胀
外界温低于零度时,吸水饱和的混凝土会出现冰冻现象,从而使水转成冰,混凝土就会出现膨胀现象,混凝土的体积就会大大增加,导致混凝土强度降低,裂缝随之产生。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
3关于建筑工程中混凝土大体积裂缝的防治措施
3.1提高施工人员专业素养与综合素质
建筑工程施工过程中出现的问题不可避免地与操作人员的误操作有关,加强施工人员对施工相关知识与技能的掌握,定期展开培训,建立完善的监管制度,建立奖惩制度,实行追责到人。提高施工人员的安全责任意识,在混凝土浇筑过程中注意混合物的比例参数等,浇筑完毕后及时进行保修。
3.2选择合理科学的材料
大体积混凝土的原材料选择具有极其重要的意义,笔者已通过上文的介绍说明了原材料的不同性能对混凝土裂缝产生造成的影响,故要做好大体积混凝土裂缝防治工作首先要选取合适的原材料。根据上文所述,该原材料应具备抗性较强、水化热较低、散热性能较好等特性。降低混凝土因内外温差导致裂缝的可能性。决不可偷工减料、使用质量不合格的材料,对此类材料及时更换,避免给整个建筑工程带来危害。
3.3完善检查养护制度
定期检查养护是预防大体积混凝土出现裂缝的有效措施。在施工过程中,操作人员可以通过优化施工环境等养护措施避免由于混凝土结构内部与与外部温差过大引起的裂缝,加大环境的湿度避免干缩裂缝出现。在浇筑完毕后及时进行养护工作。相关建筑施工管理部门建立起完整的养护体系与制度,制定科学合理的养护措施,提高混凝土结构的抗性。
3.4设计优化的施工措施
3.4.1科学调整好混凝土材料的比例
混凝土由水泥、骨料、水等按比例混合搅拌而成,这个比例是由相对严格的要求的,操作人员应该严格要求比例对原材料进行搅拌。
3.4.2严格控制操作过程中的相应参数
在混凝土的浇筑过程中,对浇筑的速度、混凝土的温度等有严格的要求,要避免浇筑速度过快防止速度过快导致的混凝土温变不均,同时保证振捣的时间合理以及混凝土温度适宜,优化工程结构设计,改善约束条件等。
3.4.3提高混凝土结构的抗性
混凝土作为一种脆性材料,提高其抗裂性才能真正意义上预防和解决裂缝问题,尽可能选择半径和间距相对较小的钢筋。避免应力集中超过抗性,造成收缩裂缝。
3.5大体积混凝土的养护和测温
当表面混凝土接近冷却时,表面和内部的温差就会产生温度梯度,从而产生超过未成熟混凝土抗拉强度的拉应力,使混凝土开裂。因此混凝土的养护保温工作非常重要,通常是在混凝土表面覆盖麻袋、塑料薄膜、棉被等保温材料;有时也可在混凝土终凝后,在混凝土表面蓄上一定高度的水,由于水的导热系数为0.58W/(m?K),因而有一定的隔热保温效果。
在大体积混凝土不同深度处预埋测温元件,可以随时掌握混凝土内部与表面温差及大气温度变化情况,当温差超过25℃时,及时采取保温、保湿养护措施,防止裂缝产生。
结语
总之,混凝土施工是建筑工程中的重要内容,也是保障建筑工程质量的重要内容。在实际情况中,我国混凝土施工技术虽然有了较大进步,但是受人为因素及外部客观因素的影响,依旧存在多种问题。很多大体积混凝土都存在着一定的裂缝危害,若裂缝继续发展必将对建筑工程安全性和穩定性造成重大影响。
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[4]赵凌.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制策略探讨[J].门窗,2016,12:57.
论文作者:谢振
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/10
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